中国LED植物照明发展前景及面临的难题分析

有心人 2015-12-28 来源: 搜狐

OFweek半导体照明网讯 随着现代化农业的不断发展,植物照明的需求和能耗在不断扩大,对传统植物照明灯具技术也提出了新的挑战。LED作为新一代光源,除了环保节能的特点外,较之传统农业领域常用荧光灯或高压钠灯等人工光源,具有光量可调整、光质可调整、冷却负荷低与允许提高单位面积栽培量等特点,对封闭有环控的农业生产环境,如植物组织培养室等是一种非常适合的人工光源。

在通用照明市场竞争剧烈,环保健康问题日益突出的客观环境影响下,植物照明应用逐渐成为LED发展的方向之一,各照明巨头早已纷纷着手布局LED植物照明业务。继飞利浦LED成立植物照明工厂后,欧司朗、亿光等企业也纷纷在这一领域有所动作。除此之外,国内不少企业也纷纷涉足。近日,广明源旗下子公司绿爱开设华南地区最大的植物工厂,研发、生产不同需求的植物生长灯;勤上光电也推出了具有植物照明功能的智能新品等。由此可见,LED植物照明发展具有广阔的市场前景。

LED植物照明商机无限

作为一种特殊类型的半导体材料,LED发出光的波长可从紫外线C(~250nm)到红外线(~1000nm)广泛的区间范围,并且每个LED发出光的波长范围可以很窄。因而,它是一种真正具有频谱控制能力的且非常有效的植物照明光源。

与金属卤化物光源、荧光灯和高压钠灯不同,LED所用的固态照明系统具有一些非常独特的优势。它们不仅重量轻、体积小、使用寿命长,而且具有波长和光谱组成可控、带宽窄、发光面温度低、发热小、亮度高、辐射低及效率高等优点。除此之外,LED还具有光谱的可调控性等特点。随着技术的不断进步和工艺水平的不断提高,未来LED的光谱控制将会更加灵活,其制造和使用成本也会越来越低,其优越性也将得到更充分的体现。

这些优点也使得LED正逐渐取代传统照明光源的地位,在植物照明方面,LED能够将合适的光波范围匹配到植物的光接收器,并影响植物的形态和组成成分。对于在受控环境下培养的植物,LED的优越性也使之成为首选光源。

据了解,全球LED应用植物照明的产值从2013年起,开始呈现高速成长,初步统计2014年达1亿美元,2017年预计可达5亿美元。随着全球LED应用农业照明渗透率的提升,中国市场也慢慢兴起,未来市场前景广阔。

LED植物照明的新蓝海也引来大批国际巨头的开拓,继飞利浦LED成立植物照明工厂后,欧司朗、三菱、GE、西门子等国际巨头也纷纷在这一领域有所动作;台厂亿光也早有涉足,而随着台湾农金风潮的兴起,有报道称“台湾科技大厂鸿海、台达电、金仁宝集团、欣兴电子及老牌的大同集团也都跨行种起菜来了”;大陆厂商方面,勤上光电、鸿利光电、广明源也一直在进行相关产品的研发。

提到植物照明,多数伴随的字样是“前景”、“钱景”、“未来”,然而当前的植物照明发展还存在哪些问题呢?

植物照明发明面临诸多问题待解

当下国内植物照明发展慢,市场发展空间依然有限,国内LED植物照明还面临着综合型人才缺乏、成本投入高、专利缺失、企业产出率低等问题。植物照明在中国的发展何时进入快车道,依然是问题。

 

企业投入产出率低

植物照明作为一块新兴的市场,其市场渗透率较低,与数千亿的普通照明产值相比,只能是用“小屋见大屋”来形容。目前国内LED植物灯的销售市场也都主要集中在日本、韩国、中美、欧洲等从事农业人员较少的国家和地区。

据了解,植物照明主要应用于植物工厂、植物景观以及育种照明三个领域。而目前植物照明最主要的市场是植物工厂。据悉,美国科学家规划建造植物工厂摩天大楼,据说这种植物工厂大楼,只要建5座,就可以满足数百万人口的食用,简直不可思议。

虽然育种照明市场潜力虽然巨大,但是目前这块市场并没有得到开发。育种照明主要是用LED日光灯管,但是目前推广的最大难度在于认知的改变。

“植物照明成本高、销量少,一般是一些规模较大的企业做一些前期的研发和试探性市场开发。”阳光照明总经理官勇表示,早在几年前阳光照明就已经对植物照明做了一些研发投入,然而当时狭小的市场空间,以及复杂的渠道与生产工序,让公司暂停了这一项目。

据了解,除了飞利浦、欧司朗、三菱、亿光等国际照明大厂仍在关注这个市场之外,国内多数中小规模照明企业鲜有涉足。同时,现阶段企业对植物照明的投入与产出并不成正比,这也让一大批觊觎这个细分市场的企业“赶紧收手”。据了解,三菱对LED植物照明的投入是普通植物照明的10倍左右,但是市场上此类蔬菜价格是普通蔬菜的4倍。

目前,国内大企业不主动开发植物照明市场,一方面造成了国内植物照明落后于国际市场,使得国内市场渗透率低;另一方面也为国内中小企业腾出了一块新的细分市场。

价格昂贵

目前LED植物照明主要用来培植大麻、芥末等市价昂贵的高端产品,这样的产品成本高,但是回报快,利润也高。不仅如此,LED还可以实现对植物生长速度的控制,可以使花卉植物花期延长,使经济作物可以不受季节限制,加速结果。

虽然目前普通蔬菜也能够用LED植物照明培养,但是经济效益不高。以一株大白菜为例,原本45天可以成熟,采用LED植物灯照射,只需要15天就能够生长成熟。不过,从经济作用来看,一株人工培植的大白菜市面价格达到40多元一株,而传统阳光照射的大白菜只需要几元钱一株,两者价格相差十分悬殊。另外,LED植物照明产品本身价格也比较昂贵,一定程度上抑制了市场的大规模推广。

植物生长的周期和波长都不相同,工艺的差别,价格也悬殊很大。据了解,一盏普通的针对叶菜类生长的LED灯一般在400~500元。由此可见价格昂贵是阻碍LED植物照明发展的一个因素之一。

综合型人才短缺

目前国内LED植物灯市场尚处于起步阶段,应用在植物生长领域的灯具不仅存在成本较高、光穿透能力不强等问题。还存在着产品杂乱、生产设计不规范、缺乏统一的产品标准和质量管理等问题。

LED植物照明技术难度并不是很大,关键是缺乏懂生物培养知识以及LED技术的综合型人才。LED植物照明所需的技术和生产工艺,与一般的照明没有差异,关键是芯片光谱的选择。

虽然植物照明的相关芯片技术已经成熟,但是不同的植物对光照射需求不一样,以及生存环境也不一样,这就要求企业对不同的植物光谱以及生存条件、培养环境等有较为深刻的认识,而这正是目前众多企业所困扰的地方。

 

针对人才问题,目前很多国际大厂在政策的支持下,选择与科研院校合作,建立实验室或者植物工厂。不过对于国内企业而言,这一投入太过于庞大,成本太高。目前部分企业与农业科研院校合作,基本上是探讨相关技术问题,极少涉及到实验应用阶段。而大部分中小企业对植物照明的投入,仅停留在对番茄、大白菜等少数几种植物的自主研发上,即用LED灯对相关植物做简单的照射。

目前推出LED植物照明产品的企业并不多,只有勤上光电、鸿利光电、广明源等几家,而成规模的寥寥可数,市场在很多区域存在着空白。大部分企业的态度是,目前LED植物照明并不是公司的主打产品,公司只是将之当成未来的战略性市场之一。

核心专利缺乏

目前国内专业生产植物生长光照灯具的厂家规模小、数量少,高度集中于深圳地区,并且绝大部分分散在制造功能性照明厂家中,所以农业主要需要的峰值660纳米红光芯片无法形成规模,国内芯片外延片厂家也不愿投入人力、物力开发农用红光芯片。且由于国际巨头芯片厂家在发光效率、可靠性方面优于国内厂家,所以我国LED植物照明的产品芯片仍然主要依靠进口。

国内半导体芯片外延片行业起步较晚,积累经验少,在芯片外延方面的专利实力相对较为薄弱,大量的核心专利掌握在日本日亚、美国科瑞等早期领跑企业手中,极大阻碍国内芯片企业的发展。

总结

当下,LED植物灯的销售市场都集中在日本、韩国、中美、欧洲等从事农业人员较少的国家和地区。随着中国LED植物照明技术的不断提升,其生产成本将会逐渐降低,渗透率逐渐提升,中国市场将进入爆发期。总的来说,无论是从促进现代化农业发展的角度,还是实现节能环保的角度,LED应用于农业都具有非常重要的意义,而农业的地位及发展需求也为LED提供了发展机遇。

编辑推荐

推荐内容

猜你喜欢

精彩推荐

产品推荐

Xbox One S 家庭娱乐游戏机普通版
¥
1999.00
4.7分
途行者obd车载行车电脑导航款
¥
399.00
4.6分
美的(Midea) KFR-26GW/WDAD3空调
¥
1999.00
4.7分
麦咭 MJ01
¥
799.00
4.8分
魅族智能体脂称
¥
99.00
4.7分
Orbi 奥秘 智慧分身多路由系统
¥
2999.00
4.8分

最新评论